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用竹子造高铁靠谱吗?其机能远超不锈钢让西方国家倾慕不已

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 01:11:26

文|老史

用竹子造高铁靠谱吗?其机能远超不锈钢让西方国家倾慕不已

编辑|老史

我国的高铁究竟有多厉害,想必不用我多说了。

很多老外看了之后,纷纭表示,想要把中国高铁搬回家。
在高铁的培植过程中,用盾构机挖隧道,用北斗系统校准精度,都不是什么新鲜事了。

可是,你知道吗?我国的科研职员开始研究用竹子造高铁了,这可是元旦翻日历——头一回啊!

竹子造高铁真不是吹牛

用竹子造的高铁,比混凝土都硬,能像钢铁一样承重。
这可不是痴人说梦,这也不是科学抱负,这是活生生的事实,更是我国科技职员创造的一个材料奇迹。

它冲破了我们造高铁的固有思维,提升了我们对高铁技

术的想象空间,我的大脑感想熏染到核弹爆炸般的震荡。

竹子造高铁,说得专业一点就叫做竹缠绕技能。

是将竹子里的纤维做成一种堪比碳纤维的复合股料。

而竹缠绕作为一种全新的生物根本材料,具有强度大,硬度高、造价低、质量还轻,还防水防潮,防火阻燃等特点,综合性能远超一样平常的金属,其性能能和钛合金也能掰掰手腕。

怎么样,心动了吧!
对付高铁而言,是不是一种性能极佳的空想材料?辛劳各位小伙伴动动手指,把“是”打在弹幕上!

除此之外竹缠绕技能还非常绿色环保。

由于它不一定要用新鲜的竹子,它也可以利用植物残渣。
通过一定的技能手段,可以把原来要丢弃的植物残渣加工成廉价而性能精良的碳纤维,变废为宝,不仅可以用于高铁的车厢建造,还可以用在其他车辆或建筑的构造上面,可以说未来用场极为广泛。

不过竹子喜热喜温,因此,欧洲天生不适宜竹子成长,而中国天下最大的竹产区,天然有着巨大的上风,而老外本土没有类似的植物,对付开拓此项技能,他们只能“望竹兴叹”了。

竹缠绕复合股料究竟有多牛?

一款堪比钛合金的竹子,能造高铁、屋子,未来还有可能用于造飞机和航天器材。
而它便是竹缠绕复合股料,还有一个别称“竹钢”,是一种利用竹缠绕技能加工的复合股料。

住缠绕

竹缠绕因此竹子作为根本材料,先将竹子切成薄板,然后再进一步

加工成0.15~1.5mm的薄片,之后,通过专门的树脂胶粘合,终极根据需求,加工到所须要的尺寸。

竹缠绕技能提及来大略,实际上是妥妥的高科技。

它的处理分三个层次,外防护层、增强层和内衬层。
最里面的内存层是树脂加毡材质,有良好的吸水防潮性能,做好之后用机器将其成螺旋状紧密地缠绕在内壁层上,形成增强层,末了喷涂防腐涂料,形成防护层。

以是“竹钢”是完备由我国自主研发的新一代生物基材料。
它的基材便是竹子,竹子的成长周期短,速率快,再生能力和繁殖能力特殊强是一种优质的天然材料,绿色环保,节能低碳。

其关键的知识产权完备节制在我国手中,因此,我们不必担心别人卡脖子。
“竹钢”目前便广泛地运用在我国的交通、水利、建筑乃至军工的各个领域,优点十分突出。

根据国家林业局叶柃主任的先容,“竹钢”目前已成为我国继钢材和水泥之后的又一大根本建材。
其缘故原由“竹钢”是将竹子轴向拉伸强度高这一优点发挥到了极致,且不会形成应力毛病。

“竹钢”的精良性能使得它在工程实践中可以广泛替代水泥、塑料和钢材等耗能高,污染大的材料。

根据近年来的市场行情反响,“竹钢”制造的复合管的综合本钱约为球墨铸铁管的80%~90%,而比较于塑料管,其生产本钱险些低落了一半。

此外,随着“竹钢”的大面积推广,那么我国一定会增加竹子的栽种率,这又是另一大利好。
竹子在成长过程中会大量接管二氧化碳,既可储碳,也可固碳,节能减碳的上风十分明显。

据干系研究表明,生产一根直径为1米,长度也为1米的竹缠绕复合管代替金属的螺旋焊管节能非常多。

干系数据显示,竹缠绕复合管按每年1000万吨的产量打算,可节约粗钢4505万吨,减少5223万吨二氧化碳的排放。

况且,我国还有丰富的竹林资源,这些竹林大多分布在经济较为掉队的地区,传统的竹家当资源利用率低,创新性不敷,附加值低,经济效益并不好。

如今,随着“竹钢”的全面着花,相信在不久的将来,“竹乡”将摇身一变,化为钢材替代的生产基地,将为当地带来良好的经济效益。

正是由于“竹钢”良好的经济效益和社会效益,目前,环绕着它已经开拓出多

种成熟产品。

如2016年,我国研发成功了竹缠绕管廊,大大推进了当代化城市的绿色发展;2017年6月,第一节竹缠绕高铁车厢研制成功,知足国家提出的绿色、轻量化交通哀求;2017年10月,天下上第一座竹缠绕整体组合式房屋建成,给人们带来了居家生活新体验和新选择。

当前,为了进一步开拓“竹钢”的利用代价,科研职员尤为关注的是它的力学性能。

果能进一步提高竹缠绕复合股料的强度、刚度和硬度的话,那么它的运用前景将大大拓宽。

以是我国浙江大学的学者提出了新的研究方法,用于纤维缠绕增强复合管(RTP管)在拉伸、内压、拉伸及内压组合三种荷载下的力学行为。

以是他专门在电脑上,利用软件建造模型,利用数据仿照这款材料的性能,对材料优化。

通过大量的建模和数据剖析,让我国在植物维制造复合股料的技能走在西方前面,以是当得知我们用竹纤维造出了高铁时,西方的一些学者就表示出极大地兴趣。

为什么西方国家倾慕我国的竹钢

中国可以用竹子造高铁,而西方可以用亚麻造碳风机叶片。

虽然碳纤维和玻璃纤维造复合股料早已广泛运用在了体育、休闲、建筑、汽车乃至航空航天领域。

但是之前大多数碳纤维和芳纶纤维基本都是从石油中提炼加工出来的,石油是不可再生资源。

而玻璃纤维的生产能耗极高,且不可降解,也无法回收利用,这就不可避免地造成环境污染和资源摧残浪费蹂躏。

比较之下,天然植物纤维的上风及其明显。
它来源广泛,如可以利用麻、竹等常见且分布广泛的植物,而且本钱低廉,绿色环保,最主要的是麻、竹等植物是可再生资源,且成长周期短,速率快。

况且,植物纤维的物理化学性能也相称精良,它质地硬、模量大、强度高、耐堕落、耐摩擦、防水防潮。

是一种环境友好型材料,非常符合我国的可持续发展计策,是国际上热门的高技能、新材料的研究领域。

当前,以植物增强复合股料为根本,已经开拓出许多成熟产品。

如飞机内饰,汽车内饰、汽车外部构件、露天公共举动步伐、电子电器产品外壳及耗材乃至枪托等等,它的运用领域从民用到军用,从陆地交通到航空航天,从汽车高铁到船舶兵舰,可以说是大展技艺。

例如欧洲四方同盟就在攻关飞机内利用生物基面板,他们利用的生物基复合股料为亚麻。

他们对这些亚麻进行专门的散热性、毒性和阻燃性处理,然后与共聚物、热塑性塑料或生物聚合物基体一起加工成面板或蒙皮,其耐火性大大优于热塑性泡沫面板。

而英国诺丁汉大学和Camira能源公司互助,成功研发出了亚麻复合股料的风机叶片。
经测试,该叶片知足英国61400标准,并使叶片总重量低落10%,估量寿命达到20年以上,有巨大的经济上风和良好的运用前景。

亚麻复合股料的风机叶片总重量低落10%,造价降40%

然而,科研职员经由大量实验,如对拉伸强度、断裂伸长率、波折强度、波折模量、柔韧性、膨胀率等进行深入研究创造,竹纤维复合股料要优于麻纤维复合股料。

那欧洲为何做的都是麻纤维复合股料呢?缘故原由便是欧洲不产竹子,从非洲采购竹子本钱又不便宜,在非洲直接建立生产线,基本不可能。

非洲大陆早就被法国、英国、美国等西方国家嚯嚯的人均教诲水平只有胎教,西方成本压根不愿意帮助他们发展。

以是只能看着我国的竹纤维复合股料,西方只能流口水,却又无可奈何,只能退而求其次选择亚麻了。

和西方不同的是,近年来,我国竹纤维复合股料的研发生产正昂首阔步,走在世界前列。

如浙江的鑫宙竹基复合股料科技公司,发明了“竹缠绕复合股料”,也是环球唯一一家专门研究该材料的公司。
他们已获海内专利150余项,申请国际专利26项,同时还主持体例了干系国家标准和国际标准。

浙江鑫宙研发的“竹钢”引发国际高度关注。
目前,菲律宾、缅甸、尼泊尔、埃塞俄比亚等多个产竹国家已和鑫宙公司签署协议,估量未来数年内,将有十多个竹缠绕项目在外洋落地,至少形成500亿美元以上的市场规模,将大大带动干系国家脱贫致富,提高他们的工业化水平,让我国的“竹钢”在未来有一片蓝海。

只管这是我国新材料领域的一次重大打破,但是我们也该当看到自身的不敷。
据有名的信息供应商汤森路透集团的研究,过去10年,环球最精良的100位材料科学家中,华人霸占15席,且榜单前六名均为华人。

然而,我国材料长期受制于人,这也直接导致了我国工业制造业大而不强,常常在关键领域和核心零部件被人卡脖子。
为何我国会面临如此尴尬的局势?

首先,我国当前的高档教诲存在不少的问题,和社会需求脱节已经是常态。
虽然近十年来,我国在世界有名材料期刊所揭橥的论文足以让美国、德国、日本这样的科技强国汗颜,但我国人均国际专利却低得可怜。

其次,材料领域的弱势,本来是须要有志青年一展技艺的,然而很多企业还是喜好“

拿来主义”买西方的高端材料,不愿意在自主材料上投资,大量的实验室缺少研究经费,导致材料专业毕业生事情极难找,一度被列为“四大天坑”专业之一,“劝退”无数梦想致力于材料研究的莘莘学子。

要想办理这些问题,我们必须根据我国国情进行高瞻远瞩的顶层设计和科学合理的家当布局,要大力引进高端人才和培养技能骨干。
我们不仅要让科学家和工程师有较高的经济收入,更该当关注他们精神层面的需求。

近年来,我国对科学技能越来越重视,也让我国各方面都有长足进展。
我国古书《周易》有云:“筑巢引凤栖,花开蝶自来”。
相信在国家优厚的政策下,我国的材料科学必将筑起新时期的工业地基,在此之上,我们必将建起雄伟壮丽的工业殿堂!

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